网格尺寸对别克轿车副车架总成焊接变形预测精度的影响

焊接时焊缝及其附近因热膨胀受到周围温度较低金属的拘束，产生大量的压缩塑性应变（简称残余塑变），残余塑变的大小和分布决定了最终的残余应力和变形。副车架的焊接变形对汽车底盘的制造精度和质量有重要的影响。本文用残余塑变法对别克轿车副车架焊接总成时，连接前梁、后梁、左梁和右梁的21条焊缝焊接以后的变形规律进行了有限元建模与分析。计算采用了两种大小的有限元网格尺寸，结果表明，对副车架焊接变形分析，焊缝附近大小为15mm的网格尺寸是合理的。所得焊接变形的有关数据可供焊接工艺设计时的预留变形量、工艺参数以及夹具设计等参考，从而保证底盘件的焊接精度和质量。     

装载机后车架大梁焊接顺序优化的数值模拟

利用热弹塑性有限元法及Marc有限元分析软件对材料Q345装载机后车架大梁焊接变形进行了数值模拟计算,建立了分析模型,定量地描述了上、下盖板和左、右腹板的焊接顺序对焊接变形的影响,找出了整体焊接结构的最佳焊接顺序,对预测的最佳焊接顺序下变形模拟值与实际测量值进行了对比分析。结果表明:两者吻合良好,最优与最差的焊接顺序得到的变形量为1.141 mm和2.324 mm,变形量降低了51%,为实际生产提供了可靠的数值预测依据。     

转向架副构架焊接接头残余应力无损测量及变形研究

采用有限元焊接仿真分析软件(SYSWELD)对某型号的转向架副构架焊接接头进行了仿真变形分析,并采用X射线衍射法(XRD)对该型号焊接态副构架振动处理前后焊接接头进行焊接残余应力无损测量,对焊接工艺和振动消除应力措施进行了验证,为转向架副构架接头焊缝质量安全性评估提供了依据.研究结果表明,有限元变形仿真结果和XRD应力...     

非承载式铝合金半挂车有限元分析

采用有限元模拟软件对铝合金半挂车建立有限元模型、网格划分等前处理后进行水平弯曲、扭转及制动工况模拟,并根据整车与单独车架的模拟结果得到在不同工况下的主副车架横纵梁的位移变形量和应力分布位置。结果表明:车身结构满足设计要求,铝制结构的需求强度均小于对应铝合金型材的屈服强度。     

基于弹性反变形法的连接杆焊接变形控制

基于热-机耦合热弹塑性有限元理论,利用MARC有限元分析软件对连接杆的焊接变形进行数值模拟,并进行焊接试验. 将数值模拟结果与试验结果进行比较,两者基本吻合,误差仅为4.8%,验证了有限元模型建立的准确性. 在此基础上,自行设计了弹性反变形工装. 对有反变形工装的连接杆进行数值模拟,并将最佳工艺参数应用于试验中,得到了理想的焊接样件. 结果表明,当未采用反变形工装时,连接杆的最大焊接变形量为9.85 mm;当采用反变形工装且中间和两侧弯环的下压量分别为7,4 mm时,最大的焊接变形量减小至1.73 mm,降低了82.4%,有效的控制了焊接变形.     

船用薄板焊接接头残余变形有限元模拟

运用热弹塑性有限元法,对不同焊接工艺条件下板厚6 mm的AH36钢薄板焊接接头残余变形进行了有限元模拟研究.结果表明,使用不同的焊接方法,纵向挠曲变形和角变形量发生显著变化,采用单一CO2气体保护焊,焊接残余变形量较小;采用CO2气体保护焊+埋弧焊的混合焊方法,焊接残余变形量有所增大;在焊缝背面施加雾化水冷,可以有效控制焊接残余变形,尤其对于控制采用单一CO2气体保护焊的角变形成效显著.为了验证有限元模拟结果的准确性,采用与有限元模拟完全相同的工艺条件对AH36钢薄板进行了焊接残余变形试验,试验结果与数值模拟结论存在一定误差,但基本变化趋势一致,表明采用有限元模拟技术可以预测AH36钢薄板焊接残余变形.     

重型运输车车架焊接温度场的研究

应用ANSYS对重型运输车车架焊接温度场进行了数值模拟.建立重型运输车车架焊接温度场的有限元模型,能过适当选取和处理高温时材料的热物理性能参数,应用ANSYS有限元软件中的APDL语言编写了温度场数值模拟的相应计算机程序,采用高斯热源法模拟重型运输车车架焊接热源的移动过程,采用ANSYS有限元软件中的生死单元技术来模拟...     

挖掘机下车架主件顶环面焊接变形的位置度研究

挖掘机下车架主件是由多条空间分布的焊缝组成的焊接结构，其顶部有40处装配孔。为保证终焊后装配，需要对顶环面装配孔的位置度提出一个指标。在此用固有应变法对下车架进行了焊接变形的有限元预测。根据预测结果，建议挖掘机下车架主件顶环面的位置度至少为0．49mm。     

汽车车架支座及焊接接头的有限元分析

汽车车架是汽车结构的重要组成部分,实际行驶中车架上的某些焊接部位常常发生开裂现象,严重影响汽车行驶的安全性.对某型越野车车架支座及焊接接头进行了有限元分析,考虑到焊缝强度和焊接咬边的影响,研究了车架支座受静载荷作用下的应力应变分布和焊缝强度对焊接接头应力应变分布的影响,找到了结构的薄弱位置,指出焊缝强度高匹配对改善焊接接头应力应变分布有利,为合理制定焊接工艺提供了参考.     

低压铸造铝合金副车架的数值模拟及试验验证

基于CATIA软件进行副车架结构及浇道设计,并利用HyperWorks软件平台建立副车架有限元模型,分析其刚度、强度和模态,运用ProCAST软件对副车架低压铸造过程进行数值模拟,并对低压铸造生产的整体空心式铝合金副车架进行可靠耐久性验证,结果满足性能要求。     

汽车车架焊接支座的疲劳分析

汽车车架承载焊接接头对保证汽车安全有重要意义。为预测越野车车架焊接支座的疲劳寿命,采用三维弹塑性有限元方法对车架支座进行了应力分析,确定车架支座的受力薄弱环节。根据越野车在不同路面行驶时的载荷谱及支座材料的疲劳性能数据,利用MSC.Fatigue商用软件对车架支座的疲劳寿命进行了预测。计算车架支座在不同存活率下的概率疲劳寿命。分析表明,在焊接质量完好时,越野车支架在三种路面行驶均有较高的疲劳寿命。当车身支架与纵梁连接的上部焊接接头存在咬边焊接缺陷时,将严重降低车架支座的疲劳寿命,必须对有缺陷的焊接接头进行焊补。     

汽车底盘结构件焊缝设计方法探讨

针对国内企业在设计汽车底盘(后桥和副车架)焊缝时完全照搬国外技术,鉴此本文对某型号汽车后桥和副车架的焊缝设计方法进行了研究,以期建立具有自主知识产权的汽车底盘焊缝设计方法.通过建立其三维有限元模型,对其焊接温度场和残余应力场进行模拟计算,提出将焊接残余应力和工作载荷进行合成计算,基于悬架臂和衬套管进行拉伸破坏试验以及焊接残余应力和拉伸载荷的合成计算结果,确定采用安全系数N=σbw/σmax对焊缝承载性能进行评价,最后选择了改变焊缝数量、长度以及布道位置的方法对焊缝进行优化设计.结果表明,实际焊缝失效位置与计算结果相一致,经过优化后的焊缝的承载评价结果是安全的.最终将本文所建立的汽车底盘焊缝设计方法成功应用于308和318两种型号的后桥.     

副车架台架试验开裂分析

从断口、材质和显微组织三个方面对过早失效的试制副车架进行了综合分析。结果表明,过多的焊接热输入导致车架钢板的剪切表面产生了回复和再结晶以及部分晶粒的长大,从而削弱了车架钢板的性能,使裂纹过早产生。改进焊接工艺后,副车架台架试验已达到要求。     

焊接顺序对多焊缝干燥盘焊接残余变形的影响

建立了干燥盘焊接的有限元模型,采用分段移动热源法对同向、对向和反向三种焊接方案共15种焊接顺序的残余变形进行了数值模拟.结果表明,干燥盘的焊接残余变形为向上的环形凸起变形,从外径到内径变形量逐渐增大,最大变形量位于内径处;反向焊接方案间隔三排的焊接顺序得到的残余变形最小,仅为同向焊接方案间隔三排的63%,是15种焊接顺序中最大残余变形量的58.8%.干燥盘直径越大,每排焊缝的间隔时间加长,各种优化方案之间的焊接变形相对量的差有所降低,可以将每排焊缝之间的冷却时间适当缩短.     

焊接顺序对大型薄板装甲钢结构焊接变形的影响

基于有限元软件SYSWELD建立了大型薄板装甲钢结构的焊接有限元模型,采用Local-Global方法研究了焊接顺序对薄板结构焊接变形的影响. 通过对比焊缝截面宏观形貌,利用SYSWELD热源拟合工具,建立了适合现场焊接工艺的双椭球热源模型. 采用热弹塑性有限元法分析了T形和对接接头的焊接过程,获得了局部塑性应变和焊缝刚度,进而模拟了不同焊接顺序下薄板结构变形情况. 结果表明,现场焊接顺序下结构中部薄板焊接变形严重,最大变形量为9.6 mm,模拟结果与试验结果吻合较好;采用优化的焊接顺序,可有效控制薄板焊接变形,最大变形量可减小75%.     

汽车车架焊接变形及控制方法

分析了汽车车架焊接变形的种类和产生原因,以及焊接变形的控制和矫正方法.     

大型底板结构焊接顺序控制变形数值分析

利用非线性有限元方法对某大型结构底板焊接顺序进行数值模拟计算,建立了疏密过渡的有限元模型.使用随温度变化的材料热-力参量,采用高效率的移动串状双椭球热源模型,定性地对比了不同焊接顺序及不同约束情况下底板挠曲变形量数值大小.结果表明,先焊底板比先焊筋板方法挠曲变形小;底板两条纵、长焊缝分别焊接比同时焊接方法挠曲变形小;使用刚性平台约束焊接比自由焊接挠曲变形小;筋板两侧横、短焊缝同时焊接不会产生扭曲变形;焊接结构的挠曲变形与结构的中性轴密切相关.     

焊接顺序对筒节焊接质量的影响

运用有限元模拟分析方法,通过改变筒节焊接顺序来研究筒节焊接变形和残余应力的分布规律.结果表明,焊接顺序改变对温度场影响不大,但对筒节焊接之后的变形量和残余应力有一定影响,尤其是焊接变形量和焊缝横向残余应力变化较大,将给筒节后续加工带来困难.根据分析结果,选定了合理的筒节焊接顺序.     

大型复杂结构焊接变形热弹塑性有限元分析

运用通用有限元软件ANSYS,对大型复杂结构采用组合焊道、不同类型单元混合使用的等效简化,建立三维有限元模型.在不影响计算精度的前提下,采取一系列减少计算量,增强收敛的措施,成功地克服了热弹塑性有限元分析计算量大、收敛困难的问题,完成了对大型复杂结构多道焊的热弹塑性有限元分析,预测了结构的焊接变形.结果表明,在结构刚度小的部位,施加合适的支撑,能有效减小结构的焊接变形,为控制焊接变形提供了很好的理论依据.     

7075铝合金电动自行车车架GTAW焊接过程温度场的三维有限元分析及工艺优化

采用焊接专用有限元分析软件对7075高强铝合金电动自行车车架GTAW焊接过程进行数值仿真,分析不同热输入条件下的温度场分布和熔池形态,探索其最优热源参数.结果表明:在最优热源参数下,达到准稳态时的熔池长度为10mm,熔宽为6mm,熔池最高温度不超过1100℃.此外,分析了最优热源参数下的焊接热循环特性.研究结果可为下一步预测焊接变形和残余应力的分布提供热学方面的理论借鉴.